Плутон, можливо, утворився як гігантська комета, а не планета

Плутон, можливо, утворився як гігантська комета, а не планета

Вважається, що механіки планети утворюються досить універсально, але новий звіт дозволяє припустити, що Плутон міг сформуватися з дуже різних процесів, ніж ті, які ми, як правило, очікуємо.

Стандартна модель утворення планет полягає в тому, що планети утворюються, коли зібрані разом ґрунти льоду та породи. Ці зерна в кінцевому підсумку утворюють структуру, достатню для того, щоб її називали планетичною. Коли рослина планетизму зростає, вона потягує більше навколишнього матеріалу до себе. Зрештою, ці планетезималі стикаються і утворюють більші тіла, відомі як протопланет. У нас ще є три протопланети в нашій власній сонячній системі - Церера, Веста і Паллада, що залишилися від світанку Сонячної системи. Оскільки ми знаємо, що протопланет може припинити розвиватися, якщо вони вичерпуються матеріалу, що піддається розкриттю, здається, це прямолінійне продовження теорії. Плутон - це карликова планета, яка з'єднувала з пилу на своїй місцевій орбіті, і Харон - це місяць, який Плутон міг захопити (одна теорія припускає, що Плутон і Харон дійсно вразили і вийшли на орбіту навколо один одного).

З іншого боку, планета, що утворюється з комет, є явно новою ідеєю. Візит Нових Горизонтів до Плутона багато вчив нам про хімічну поверхню планети. Плутон, має певні особливості, які покриті азотним льодом, у тому числі велике західне поширення називається Супутник Планітія. Кількість азоту в льоді та його хімічні властивості натякають на те, що Плутон взагалі не сформувався стандартним способом.

"Ми розробили космохімічну модель формування Плутона, яку ми називаємо" гігантською кометою ", - сказав д-р Крістофер Глейн з відділу космічної науки та техніки SWRI. Дослідження описано в статті, опублікованому в Інтернеті в Icarus. В основі дослідження - багатий азотом лід у Супутник Плалітіа, великий льодовик, що утворює ліва частка яскравого Томбо-Регіо на поверхні Плутона. Від Глейна:

Ми виявили інтригуючу узгодженість між розрахунковою кількістю азоту всередині льодовика та тією сумою, яку можна було б очікувати, якщо б Плутон сформувався агломерацією приблизно одного мільярда комет або інших об'єктів Кейпера, подібних за хімічним складом до 67П, комети досліджували Розета ... Наші дослідження показують, що первинний хімічний макіяж Плутона, успадкований від кометних будівельних блоків, був хімічно модифікований рідкою водою, можливо, навіть у підземному океані.

Команда дослідила багато аспектів Плутона, включаючи оцінки того, наскільки швидко він втратить внутрішньо арештований азот до простору через тектонічну та вулканічну дію. (Харон та Плутон демонструють ознаки криовулканічної активності, хоча ніхто безпосередньо не спостерігається).

Карти з зазначенням регіонів, багатих на метан (СН4), азот (N2), монооксид вуглецю (CO) та води (H2O). Супутник Планітіа демонструє особливо сильну сигнатуру азоту біля екватора. Малюнок: NASA / Джон Хопкінс університет Лабораторія прикладної фізики / Southwest Research Institute
Карти з зазначенням регіонів, багатих на метан (СН4), азот (N2), монооксид вуглецю (CO) та води (H2O). Супутник Планітіа демонструє особливо сильну сигнатуру азоту біля екватора. Малюнок: NASA / Джон Хопкінс університет Лабораторія прикладної фізики / Southwest Research Institute

Це цікаво для багатьох регіонів. По-перше, якщо Плутон був зібраний під впливом комет або, щонайменше, суттєво вплинув на них на ранніх стадіях своєї історії, було б ще одне свідчення того, що колись Куйпер пояс був набагато більше матеріалу, ніж це не було. Сьогодні колективна маса всього поясу Койпера оцінюється лише приблизно на 1/10-м поверхні Землі, принаймні, поширюється на величезну територію. Гравітаційні взаємодії з Нептуном можуть різко знищувати пояс, як показано на малюнку нижче:

Моделювання показує зовнішні планети і пояс Койпера: а) до Юпітер / Сатурн 1: 2 резонанс, б) розсіювання об'єктів пояса Койпера в Сонячній системі після зсуву орбіти Нептуна, с) після того, як викид Койпера тел Юпітера. Зображення Вікіпедії
Моделювання показує зовнішні планети і пояс Койпера: а) до Юпітер / Сатурн 1: 2 резонанс, б) розсіювання об'єктів пояса Койпера в Сонячній системі після зсуву орбіти Нептуна, с) після того, як викид Койпера тел Юпітера. Зображення Вікіпедії

Зрозуміло, що колись було набагато більше матеріалу для роботи в поясі Койпера, який, можливо, включав дуже велику кількість комет. Але на сьогоднішній день незрозуміло, що теорія комети чудово підходить - є й інші аспекти Плутона, які виступають за звичайну історію утворення з протопланетного диска. Можливо також, що планета сформувалася нормально, але була вражена великою кількістю кометів пізніше в її історії - достатньо, щоб змінити деякі його хімічні властивості і сприяти його загальній масі.

Якщо Плутон був утворений частково комет, це ставить питання про два інших супутника: Харона і Тритона. Харон - це Місяць Плутона, і поки ми не розуміємо його структуру дуже добре, її композиція істотно відрізняється від Плутона. Титін, тим часом, вважається таким, що нагадує Плутона у багатьох відношеннях, включаючи його радіус, щільність, температуру і загальний хімічний склад. Оскільки Трітон вважається об'єктом поясу Куйпера, захопленим Нептуном, цілком можливо, що ті ж процеси, що призвели до утворення Плутона, Харона та інших КБО, також сформували Трітон. Триптон налічує 99,5 відсотка маси в системі Нептунів, а його ретроградна орбіта означає, що вона не могла розвиватися біля Нептуна, але була захоплена ним.